第12章 第2节 跨学科实践：制作简易杆秤-【名师学案】2025-2026学年八年级下册物理分层进阶学习法（人教版·新教材）

第2节 跨学科实 项目提出 《墨经》说，“衡而必正，说在得”，“衡，加重 于其一旁，必捶。权重相若也相衡，则本短标 长。两加焉，重相若，则标必下，标得权也”。 “秤砣虽小压千斤”，我们的祖先很早就用杆秤 解决了这个问题。杆秤的制作原理是什么？你 能做一个简易的杆秤吗？ 项目分析 杆秤的制作基于杠杆原理，即动力×动力 臂=阻力×阻力臂。在杆秤中，阻力为秤盘和 被测物的重力，动力为秤砣的重力，通过调整秤 砣的位置使秤杆保持水平平衡，从而测量出物 体的质量。 例：如图所示，杆秤秤砣的质量为0.1kg,杆秤 的质量忽略不计。若杆秤水平静止时，被测物 和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m、0.2m,则 被测物的质量为 kg。 D 项目实施 制作工具：剪刀、大头针、笔、刻度尺、钻孔 工具。 标准质量：如5克、10克、15克、20克的钩 码，用于校准刻度。 用一根一次性筷子、粗细均匀的长木棍或 类似的直长物体；用蛋糕纸盘、盖子或任何平坦 的轻质盘子当秤盘；用六角螺母当秤砣。用细 棉线系秤盘、秤砣和提纽。使用蛋糕纸盘，用大 头针在纸盘边缘均匀地扎3个孔，用于系细线。 找一块重物作为秤砣，如螺母。用细线一 端系住秤砣，另一端系成环状，便于调节位置。 在秤杆上选择适当的位置，用剪刀或工具 切出两个浅槽（或使用工字钉打孔），一个用于 系秤盘，另一个用于系提纽。 将秤盘用细线系好，挂在秤杆的一端。在 秤杆靠近秤盘一侧合适位置系上提纽。 101八年级物理·下册 践：制作简易杆秤 将5克的钩码放在杆秤的左秤盘里，秤砣 放在右侧的秤盘里。移动秤砣，使它在水平位 置平衡。此时位置为5克，同样的道理确定10 克、15克、20克，然后用大头针在具体线上刻出 刻度。再把它们平均等分。这样一个简易的杆 秤就制成功了。 展示交流 通过制作杆秤这一传统计量工具，传承和 弘扬中华民族的文化遗产。在传承的基础上进 行创新，探索新的制作方法和应用场景，使杆秤 这一古老工具焕发新的生机和活力。 1.用自制的杆秤称量标准钩码的质量，称得的 结果与钩码的标定质量（真实质量）之间存在 差异的原因可能是 2.在使用自制杆秤测量质量时，若不小心秤砣 有缺损，则所测得的质量 (选填“小 于”“等于”或“大于”)被测物体的真实质量。 3.在使用自制杆秤测量质量时，若秤盘底部沾 有水泥，则所测得的质量 (选填“小 于”“等于”或“大于”)被测物体的真实质量。 拓展探究 1.(2024·济南)杆秤是我国 发明的人类最早的衡器，是 秤砣 我国劳动人民智慧的结晶。 小丽在课堂上了解杆秤后， 在家里找到一杆除了秤砣生锈变重外，其他 均完好的杆秤。用这杆秤测得的物体质量与 秤砣生锈变重前测得的物体质量相比() A.偏小 B.不变 C.偏大 D.无法判断 2.（2024·重庆)同学们 提纽 B 模仿中药房的戥秤制 作杆秤，用筷子做秤 秤盘 秤砣 杆，用钩码做秤砣，用细线将秤盘系在A点。 当不挂秤砣、且秤盘不放物体时，在O点提起 提纽，秤杆水平平衡；当秤盘放100g物体、 秤砣移到B点时，秤杆再次水平平衡，如图所 示。在O到B两条刻线之间均匀地画上49 条刻度线。下列说法正确的是 () A.自制杆秤的每一格约表示2.08g B.称中药时B端翘起应减少中药恢复水平 平衡 C.如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量 偏小 D.若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的 量程 3.(2024·重庆)小兰自制了一把杆秤，由秤盘、 提纽、秤杆以及200g的秤砣构成，如图所 示。当不挂秤砣、秤盘中不放重物时，提起提 纽，杆秤在空中恰好能水平平衡。已知AO 间距离为10cm。当放入重物，将秤砣移至距 O点30cm的B处时，秤杆水平平衡，则重物 质量为 g;往秤盘中再增加20g的物 体，秤砣需要从B处移动 cm才能维持 秤杆水平平衡。 提纽 0 秤秆 秤盘 秤陀 重物 4.(2024·哈尔滨)杆秤在我国有几千年的历 史，如今中药房仍在使用。如图所示，已测得 刺五加药材质量是120g,其中OB=3OA,若 不计杆秤自重，则秤砣的质量约为 g, 接下来要测30g的人参片，需要将秤砣向B 点的 (选填“左”或“右”)侧移动。 B 左。 右 D 5.(2024·乐山)从物理学角度来看， (选填“省力”或“费力”)杠杆因动力臂比阻力 臂长，可以实现“四两拨千斤”。我国传统衡 器“杆秤”是一种杠杆，要使如图所示的秤杆 在水平方向平衡应将秤砣向 端移动。 0提纽 秤杆右 左 秤砣 秤盘 6.（2024·青海)“权衡”一词，在古代 分别指秤砣和秤杆，现代多表示事 物在动态中维持平衡的状态。在 学习杠杆相关知识后，“飞天”兴趣小组尝试 做了简易杆秤并进行了以下探究： 活动一：了解杆秤的构造及物理原理： 如图甲所示，杆秤由秤盘（放置待称量的物 体)、秤砣、秤杆（标有刻度，可读取被称物体 质量)、提纽组成； 10cm 8cm n支点 m20i505001520e1 (1)参照图乙，图甲中提纽相当于杠杆的 ,结合“秤砣虽小压千斤”这句 话，此时杆秤相当于 杠杆； 活动二：自制简易杆秤： 该兴趣小组自制杆秤如图甲所示。其中：秤 砣质量为200g,A点为秤盘挂绳位置，B点 为提纽挂绳位置，C点为0刻度线位置： (2)由图甲可知，利用该杆秤最多可称量 g的物体，D点处的刻度数为 g; (3)忽略秤杆自身重量对杆秤平衡的影响，用 m1表示秤砣质量，2表示物体和秤盘质 量，l1表示B、C之间的距离，l2表示A、B 之间的距离。根据杠杆平衡条件，当秤砣 在C点处平衡时，将满足 (用上述物理量表示)，由此可得，秤盘的 质量为 g; (4)若想测量质量更大的物体，你可采取的办 法是 (只写一条即可)。 助学助教优质高效102×10×60s=2.76×102J:(3)汽车受到的牵引力：F=W/s=2.76×102J÷ (13.8×1000m)=2×103N,汽车匀速直线运动，牵引力和阻力是平衡力，阻 力：∫=F=2×103N。3.解：(1)在水下5m深处，舰体受到海水的压强 为：p=p海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×10Pa;(2)因为甲板水 平，所以该舰载机对水平甲板的压力：Fv=G=mg=18×103kg×10N/kg=1.8 ×10N,该舰载机对水平甲板的压强：p-令-1.8×10N÷0.5m=3.6 X105Pa;(3)航空母舰的速度0=54km/h=15m/s,根据P=W==F0 可得，航空母舰受到的牵引力：F=P=1.5×10w÷15m/s=1×10N。 4.解：(1)装载车1分钟内走过的路程：s=t=2m/s×1×60s=120m: (2)空载时，对地面的压力：F=G车=m车g=5×103kg×10N/kg=5×104 N,对地面的压强：p-号-5-10Pa:(3)装载车功率达到30kW 30000W:根据P=F知，匀速运动时牵引力等于阻力，∫=F=P 30000W=15000N;根据f=0.2G可得，总重力：G=15000N÷0.2= 2 m/s 7.5×10N;则粮食的重力：G=G-G车=7.5×10N-5×10N=2.5×10N; 所装粮食的质量：m=G/g=2.5X10N=2500kg:收割机每分钟将50kg 10 N/kg 2500kg=50min。 粮食装载到车上，装载时间：tm一50kg/m 第3节动能和势能 知识储备 1.做功焦耳J能量2.运动运动的速度质量3.重力弹性 4.重力高度质量位置弹性形变弹性形变 基础练 1.(1)钢球(2)距离转换(3)速度速度(4)相同越大(5)不能 2.相同质量B3.BA和B的质量相同，但A的位置比B高4.C 5.D6.A7.B8.A9.B10.B11.C12.小于小于13.ABC 第4节机械能及其转化 知识储备 1.动能重力势能弹性势能动能势能2.转化3.动能和势能大 小会变化不改变守恒 基础练 1.动重力势动重力势小动2.重力势动弹性势3.C4.C 5.ABD6.D7.D8.C9.D10.A11.动重力势12.变大不 变13.D 第十一章实验突破 1.(1)B(2)不同物体B运动的距离转换(3)重力势能动能变小 (4)速度(5)错误没有控制速度相同(6)①④②③增大斜面的 22 高度做匀速直线运动(7)物体的动能与速度有什么关系(8)不能 (9)=静止2.(1)秒表(2)质量m(3)①小明的质量m/kg②人体 上升的高度h/m③16个规范动作所用时间t/s④功率P/W (4)16mgh t (5)变小3.(1)机械弹性势(2)小球的运动方向不容易控 制小球滚下的高度(3)增大小球下滑的高度；增大小球的质量(4)③ 小球在最高点时还有动能，无法到达与左侧同样高的位置，且小球在运动 过程中受摩擦力的作用，存在机械能损失 第十一章学科素养整合与提升 知识网络构建 力力的方向W=Fs焦耳快慢F,做功运动质量质量弹 性形变动能和势能水风 易错易误辨析 1.×2.×3.×4.×5./6.×7.× 第十一章中考热点专练 1.C2.D3.C4.0.67.2×107.2×1035.W206.D7.A 8.C9.C10.增大增大11.动变小12.D13.B14.B 第十二章简单机械 第1节杠杆 第1课时认识杠杆 知识储备 1.力固定点2.(1)可以绕其转动O(2)使杠杆转动F1(3)阻碍杠 杆转动F2(4)动力作用线4(5)阻力作用线2 基础练 1.ABC2.B点A点3.D4.F 5 6. 7.C 8.B 9 2 伞骨俗 G 第2课时杠杆的平衡条件及其分类 知识储备 1.静止2.动力臂阻力臂12阿基米德杠杆原理3.省力杠杆 费力杠杆等臂杠杆4.(1)大于省费(2)小于费省 (3)等于 基础练 1.(1)平衡力臂右(2)1.00.15(3)F1l1=F2l2(4)拉力的力臂 OB2.D3.三省力费力4.C力A5.D6.C7.省力摩擦 8.C在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力9.费力小于10.杠 杆5减小 习题课杠杆平衡条件的应用 1.小2.F23.A 9.B10.D 11.A12.C13.C14.D15.ABD 第2节跨学科实践：制作简易杆秤 展示交流 1.0.4没有考虑秤杆自身重力对称量结果的影响（或秤杆的材质不均匀；秤 杆由于承重而弯曲变形等等合理即可)2.大于3.大于 拓展探究 1.A2.B3.60014.40右5.省力右6.(1)支点省力 (2)1000400(3)m1L1=m2l2160(4)增加秤砣的质量 第3节滑轮 第1课时定滑轮和动滑轮 知识储备 1.固定不动不省力改变力的方向2.一起运动省力力的方向费 距离 基础练 1.定改变力的方向2.向上1013.C4.D5.(1)2(2)2504 (3)2706.D7.D8.A9.D10.C11.1002012.1000.5100 13.动20右14.动5104 第2课时滑轮组、轮轴和斜面 知识储备 1.定动几分之一几倍力距离2.倾斜角度小费距离